(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写ベルトと、
前記転写ベルトを張架する複数のローラと、
を備え、
前記転写ベルトは、前記複数のローラとの接触面側の両端部に、前記ローラの長手方向に直交する方向に突出する蛇行防止リブであって、前記ローラ上において前記転写ベルトが蛇行することを防止するための蛇行防止リブを形成し、
前記複数のローラは、少なくとも１つが、中心軸と内周面とを架設する複数の内リブを有する中空ローラであり、
前記内リブは、前記中空ローラの長手方向の端面から前記中心軸まで延びており、前記蛇行防止リブと接触しないように、前記内周面から前記中心軸に近づくにつれて、前記中空ローラの長手方向の端面よりも内側に向けて傾斜している
転写装置。
【請求項２】
前記中空ローラのうちいずれか１つは、前記転写ベルトを駆動させる駆動ローラである
請求項１に記載の転写装置。
【請求項３】
像担持体と、
前記像担持体の表面に担持されたトナー像をシート上に転写する請求項１または２に記載の転写装置と、
を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転写ベルトを張架するローラに中空ローラを採用した転写装置およびこの転写装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の画像形成装置においては、転写装置を用いて感光体表面に担持された現像剤像を用紙上に転写している。転写装置は、印刷時には感光体と接触しているため、シートジャムが発生すると、転写装置を感光体から離間させるために転写装置を移動させる必要がある。したがって、転写装置自体の軽量化を図るために、転写装置の転写ベルトを張架するローラを中空にすることが考えられている。
【０００３】
しかし、転写ベルトを張架するローラを中空にすると、転写ベルトを張架するために必要な強度が得られないという問題があった。
【０００４】
そこで、中空ローラの軸受からローラ内周面に向けて複数のリブを形成した中空ローラを備える転写装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１３８８１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
転写装置に備えられる転写ベルトは、弾性ゴムを使用した部材であり、ローラとの接触面側の両端部に、ローラの長手方向に直交する方向に突出する、蛇行防止のための蛇行防止リブが形成されている。また、特許文献１に開示された中空ローラのリブは、長手方向の端面が中空ローラの端面と同一面上に位置している。
【０００７】
したがって、特許文献１に開示された中空ローラを転写装置の転写ベルトを張架するローラとして使用すると、転写ベルトの蛇行防止リブが中空ローラのリブのエッジと接触することで、蛇行防止リブが削られる問題や、転写ベルトが中空ローラ上に乗りあがる問題が発生する。当該エッジは、蛇行防止リブの移動軌道に対して抵抗するように、蛇行防止リブに接触するからである。
【０００８】
蛇行防止リブが削られることによって発生するゴム屑が転写ベルトの内側に飛散すると、転写ニップの不均一を発生させて画質不良の原因となる。また、感光体のクリーニングブレードニップに飛散した場合にはクリーニング不良の原因となる。さらに、転写ベルトが中空ローラ上に乗りあがると、転写ベルトが破損する問題や転写装置本体が故障する問題が発生する。
【０００９】
そこで本発明の目的は、上記課題に鑑み、転写ベルトに形成された蛇行防止のための蛇行防止リブが中空ローラのリブによって削られることがなく、かつ、転写ベルトが中空ローラ上に乗りあがることがない転写装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の転写装置は、転写ベルトおよび複数のローラを備える。複数のローラは、転写ベルトを張架する。転写ベルトは、複数のローラとの接触面側の両端部に、ローラの長手方向に直交する方向に突出する蛇行防止リブであって、ローラ上において転写ベルトが蛇行することを防止するための蛇行防止リブを形成する。複数のローラは、少なくとも１つが、軸受と内周面とを架設する複数の内リブを有する中空ローラである。内リブは、中空ローラの長手方向の端面から中心軸まで延びており、蛇行防止リブと接触しないように、内周面から中心軸に近づくにつれて、中空ローラの長手方向の端面よりも内側に向けて傾斜している。
【００１１】
この構成では、中空ローラの内リブと転写ベルトの蛇行防止リブが接触することがない。したがって、中空ローラの内リブのエッジによって蛇行防止リブが削られる、ということがないため、蛇行防止リブのゴム屑が発生することがない。よって、当該ゴム屑が転写ベルトの内側に飛散することで転写ニップの不均一を発生させて画質不良の原因となることがなく、また、当該ゴム屑が感光体のクリーニングブレードニップに飛散することでクリーニング不良の原因となることがない。したがって、良好な画像品質を維持することができる。
【００１２】
また、この構成では、上述したように、中空ローラの内リブと転写ベルトの蛇行防止リブが接触することがないため、中空ローラの内リブのエッジによって転写ベルトが中空ローラ上に乗りあがる、ということがない。したがって、転写ベルトが破損することがなく、また、転写装置本体が故障することがない。
【発明の効果】
【００１３】
本発明における転写装置は、転写ベルトに形成された蛇行防止のための蛇行防止リブが中空ローラのリブによって削られることがなく、かつ、転写ベルトが中空ローラ上に乗りあがることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る転写装置を備える画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る転写装置における転写ベルトテンションローラの側面断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る転写装置における転写ベルトテンションローラの正面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る転写装置における転写ベルトテンションローラのＡ−Ａ断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る転写装置における転写ベルトテンションローラの正面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る転写装置における転写ベルトテンションローラのＡ−Ａ断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る転写装置における転写ベルトテンションローラの正面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る転写装置における転写ベルトテンションローラのＡ−Ａ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態に係る転写装置を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１６】
まず、本発明の第１実施形態について説明する。
【００１７】
図１は、本発明の第１実施形態に係る転写装置５０を備える画像形成装置１００の構成を示す図である。
【００１８】
画像形成装置１００は、感光体ドラム１１，１２，１３，１４、帯電装置２１，２２，２３，２４、露光装置３１，３２，３３，３４、現像装置４１，４２，４３，４４、転写装置５０、クリーニング装置６１，６２，６３，６４、定着装置７０、用紙搬送路８０、給紙トレイ９１および排紙トレイ９２，９３から構成されている。
【００１９】
画像形成装置１００において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。従って、感光体ドラム１１，１２，１３，１４、帯電装置２１，２２，２３，２４、露光装置３１，３２，３３，３４、現像装置４１，４２，４３，４４およびクリーニング装置６１，６２，６３，６４は各色に応じた４種類の潜像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙに設定され、４つの画像ステーションが構成されている。
【００２０】
感光体ドラム１１，１２，１３，１４は、画像形成装置１００のほぼ中心部に配置されている。
【００２１】
帯電装置２１，２２，２３，２４は、感光体ドラム１１，１２，１３，１４の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、接触型のローラ型やブラシ型の帯電装置のほか図１に示すようにチャージャ型の帯電装置２１，２２，２３，２４が用いられる。
【００２２】
露光装置３１，３２，３３，３４は、発光素子をアレイ状に並べた例えばＥＬやＬＥＤ書き込みヘッドや、レーザ照射部および反射ミラーを備えた、レーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）を用いる。そして帯電された感光体ドラム１１，１２，１３，１４を入力される画像データに応じて露光することにより、その表面に画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有するものである。
【００２３】
現像装置４１，４２，４３，４４は、それぞれ感光体ドラム１１，１２，１３，１４上に形成された静電潜像をＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙのトナーにより顕像化するものである。
【００２４】
クリーニング装置６１，６２，６３，６４は、感光体ドラム１１，１２，１３，１４上の転写残トナーを除去・回収する。
【００２５】
感光体ドラム１１，１２，１３，１４の下方に配置されている転写装置５０は、転写ローラ５１，５２，５３，５４、転写ベルト５５、転写ベルト駆動ローラ５６、転写ベルトテンションローラ５７、転写ベルト従動ローラ５８Ａ，５８Ｂおよび転写ベルトクリーニングユニット５９を備えている。
【００２６】
転写ベルト駆動ローラ５６、転写ベルトテンションローラ５７、転写ローラ５１，５２，５３，５４および転写ベルト従動ローラ５８Ａ，５８Ｂは、転写ベルト５５を張架し、転写ベルト５５を矢印Ａ方向に回転駆動させるものである。
【００２７】
転写ローラ５１，５２，５３，５４は、感光体ドラム１１，１２，１３，１４のトナー像を、転写ベルト５５上に吸着されて搬送されるシートに転写するための転写バイアスを与えるものである。
【００２８】
転写ベルト５５は、感光体ドラム１１，１２，１３，１４に接触するように設けられている。そして、感光体ドラム１１，１２，１３，１４に形成された各色のトナー像をシートに順次的に重ねて転写することによって、カラーのトナー像を形成する機能を有している。この転写ベルト５５は、厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。
【００２９】
感光体ドラム１１，１２，１３，１４からシートへのトナー像の転写は、転写ベルト５５の裏側に接触している転写ローラ５１，５２，５３，５４によって行われる。転写ローラ５１，５２，５３，５４には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性の（＋）の高電圧）が印加されている。
【００３０】
転写ローラ５１，５２，５３，５４は、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとし、その表面は、導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ、発泡ウレタン）により覆われているローラである。この導電性の弾性材により、シートに対して均一に高電圧を印加することができる。本実施例では転写電極としてローラを使用しているが、それ以外にブラシなども用いられる。
【００３１】
また、感光体ドラム１１，１２，１３，１４との接触により転写ベルト５５に付着したトナーは、シートの裏面を汚す原因となるため、転写ベルトクリーニングユニット５９によって除去・回収される。転写ベルトクリーニングユニット５９には、転写ベルト５５に接触する例えばクリーニング部材としてクリーニングブレードが備えられており、クリーニングブレードが接触する転写ベルト５５は、裏側から転写ベルト従動ローラ５８Ｂによって支持されている。
【００３２】
給紙トレイ９１は、画像形成に使用するシートを蓄積しておくためのトレイであり、画像形成装置１００の画像形成部の下側に設けられている。また、画像形成装置１００の上部に設けられている排紙トレイ９２は、画像形成済みのシートをフェイスダウンで載置するためのトレイであり、画像形成装置１００の側部に設けられている排紙トレイ９３は、画像形成済みのシートをフェイスアップで載置するためのトレイである。
【００３３】
また、画像形成装置１００には、給紙トレイ９１のシートを転写装置５０や定着装置７０を経由させて排紙トレイ９２に送るためのＳ字状の用紙搬送路８０が設けられている。さらに、給紙トレイ９１から排紙トレイ９２および排紙トレイ９３までの用紙搬送路８０の近傍には、ピックアップローラ８１、レジストローラ８２、定着装置７０、搬送方向切り換えガイド８３および搬送ローラ８４が配されている。
【００３４】
搬送ローラ８４は、シートの搬送を促進・補助するための小型のローラであり、用紙搬送路８０に沿って複数設けられている。
【００３５】
ピックアップローラ８１は、給紙トレイ９１の端部に備えられ、給紙トレイ９１から、シートを１枚ずつ用紙搬送路８０に供給する呼び込みローラである。
【００３６】
レジストローラ８２は、用紙搬送路８０に搬送されているシートをいったん保持するものである。そして、感光体ドラム１１，１２，１３，１４上のトナー像をシートに良好に多重転写できるように、感光体ドラム１１，１２，１３，１４の回転にあわせて、シートをタイミングよく搬送する機能を有している。レジストローラ８２は、ラインセンサ８５からの検知信号に基づいて、感光体ドラム１１，１２，１３，１４上のトナー像の先端をシートにおける画像形成範囲の先端に合わせるようにシートを搬送するように設定されている。
【００３７】
定着装置７０は、加熱ローラ７１、加圧ローラ７２を備えている。加熱ローラ７１、加圧ローラ７２は、シートを挟んで回転するようになっている。加熱ローラ７１は、図示しない温度検出器からの信号に基づいて制御部１０によって所定の定着温度になるように設定されており、加圧ローラ７２とともにシートを熱圧着することにより、シートに転写された多色トナー像を溶融・混合・圧接し、シートに対して熱定着させる機能を有している。
【００３８】
多色トナー像の定着後のシートは、搬送ローラ８４によって排紙トレイ９２上に排紙されるようになっている。
【００３９】
搬送方向切り換えガイド８３は、実線で示す状態から破線で示す状態に揺動することにより、用紙搬送路８０の途中からシートを分離し排紙トレイ９３にシートを排出できるようになっている。実線で示す状態の場合には、用紙搬送路８０を通り、上部の排紙トレイ９２に排出される。
【００４０】
本実施形態では、感光体ドラム１１，１２，１３，１４から転写ベルト５５上において搬送されるシートにトナー像を転写する構成を一例として示したが、この構成に限られるものではない。感光体ドラム１１，１２，１３，１４上のトナー像を感光体ドラム１１，１２，１３，１４とは別の像担持体（例えば、中間転写体）に転写した後で、その中間転写体から転写ベルト５５上において搬送されるシートにトナー像を転写する構成であってもよい。
【００４１】
図２は、本発明の第１実施形態に係る転写装置５０における転写ベルトテンションローラ５７の側面断面図である。
【００４２】
本実施形態および本実施形態以降の各実施形態では、転写ベルトテンションローラ５７を一例として、その構成を説明する。上述したように、転写ベルトテンションローラ５７は、転写ベルト５５を張架するローラの１つである。転写ベルト５５は、転写ベルトテンションローラ５７との接触面側の両端部に、転写ベルトテンションローラ５７の長手方向に直交する方向に突出する蛇行防止リブ５５０を形成している。
【００４３】
転写ベルト５５は、ＮＢＲ系ゴムで成型されている。蛇行防止リブ５５０もＮＢＲ系ゴムで成型されており、転写ベルト５５と一体型となっている。蛇行防止リブ５５０は、転写ベルト５５が転写ベルトテンションローラ５７等の張架ローラ上において転写ベルト５５が蛇行することを防止する機能を有する。
【００４４】
蛇行防止リブ５５０の突出距離は、１．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度のものが好ましい。突出距離が１．５ｍｍ未満の場合は、転写ベルト５５が張架ローラ上で蛇行することを防止しきれずに、張架ローラ上に乗りあがってしまうからである。また、突出距離が２．０ｍｍを超える場合は、蛇行防止リブ５５０の屈曲歪によって転写ベルト５５がスリップし、転写ベルト５５の回転ムラが発生しやすくなるからである。
【００４５】
図３は、本発明の第１実施形態に係る転写装置５０における転写ベルトテンションローラ５７の正面図である。
【００４６】
転写ベルトテンションローラ５７は、中心軸を形成する軸受５７３と内周面５７４とを架設する複数の内リブ５７１を有する中空ローラである。軸受５７３には、図示しない軸部材が嵌め込まれる。本実施形態では、転写ベルトテンションローラ５７に内リブ５７１を３つ設けており、三ツ矢状に配置されている。転写ベルトテンションローラ５７は、この構成により、転写ベルトテンションローラ５７自体の軽量化を図ることができるとともに、転写ベルト５５を張架するための強度を上昇させることができる。
【００４７】
しかし、内リブ５７１のエッジ５７２には、切削上のバリが立ちやすいため、内リブ５７１と蛇行防止リブ５５０が接触すると、蛇行防止リブ５５０が削れる問題が発生するとともに、蛇行防止リブ５５０が転写ベルトテンションローラ５７上に乗りあがる問題が発生する。転写ベルト５５の回転駆動により、エッジ５７２は、蛇行防止リブ５５０の移動軌道に対して抵抗するように接触するからである。また、バリを除去するためには加工することが必要であるが、転写ベルトテンションローラ５７の径が小さいため、その加工は困難である。
【００４８】
この問題を解決するために、本実施形態および本実施形態以降の各実施形態において、転写ベルトテンションローラ５７の構成について説明する。
【００４９】
図４は、本発明の第１実施形態に係る転写装置５０における転写ベルトテンションローラ５７のＡ−Ａ断面図である。
【００５０】
図４（Ａ）は、図３における転写ベルトテンションローラ５７のＡ−Ａ断面の斜視図である。図４（Ｂ）は、図３における転写ベルトテンションローラ５７のＡ−Ａ断面図である。本実施形態では、内リブ５７１の長手方向の端面および軸受５７３の長手方向の端面を、転写ベルトテンションローラ５７の長手方向の端面よりも内側に位置させている。
【００５１】
この構成では、内リブ５７１と蛇行防止リブ５５０が接触することがない。したがって、内リブ５７１のエッジ５７２によって蛇行防止リブ５５０が削られる、ということがないため、蛇行防止リブ５５０のゴム屑が発生することがない。よって、当該ゴム屑が転写ベルト５５の内側に飛散することで転写ニップの不均一を発生させて画質不良の原因となることがなく、また、当該ゴム屑が感光体ドラム１１，１２，１３，１４のクリーニングブレードニップに飛散することでクリーニング不良の原因となることがない。したがって、良好な画像品質を維持することができる。
【００５２】
また、この構成では、上述したように、内リブ５７１と蛇行防止リブ５５０が接触することがないため、内リブ５７１のエッジ５７２によって転写ベルト５５が転写ベルトテンションローラ５７上に乗りあがる、ということがない。したがって、転写ベルト５５が破損することがなく、また、転写装置５０が故障することがない。
【００５３】
内リブ５７１は、転写ベルトテンションローラ５７の長手方向の端面よりも１．０ｍｍ程度内側に位置させると好ましい。内リブ５７１を当該端面よりも内側に位置させるためには、そのための加工が必要である。内リブ５７１を当該端面よりも内側に位置させすぎても上記効果に差がないだけでなく、加工費がかさむだけである。また、０．５ｍｍ程度しか内側に位置させない場合は、十分に上記効果を得られない。
【００５４】
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態以降の各実施形態においては、第１実施形態と重複する部分の説明は省略する。
【００５５】
図５は、本発明の第２実施形態に係る転写装置５０における転写ベルトテンションローラ５７の正面図である。図６は、本発明の第２実施形態に係る転写装置５０における転写ベルトテンションローラ５７のＡ−Ａ断面図である。
【００５６】
図６（Ａ）は、図５における転写ベルトテンションローラ５７のＡ−Ａ断面の斜視図である。図６（Ｂ）は、図５における転写ベルトテンションローラ５７のＡ−Ａ断面図である。本実施形態では、内周面５７４から軸受５７３に近づくほど、転写ベルトテンションローラ５７の長手方向の端面よりも内側に内リブ５７１を傾斜させている。
【００５７】
この構成では、内周面５７４と結合している内リブ５７１が、転写ベルトテンションローラ５７の長手方向の端面まで延びているため、第１実施形態の転写ベルトテンションローラ５７よりも、転写ベルト５５を張架するための強度が大きい。したがって、転写ベルト５５の弾性に対抗する強度が大きいため、転写装置５０に採用する転写ベルトの選択の幅が広がる。
【００５８】
次に、第３実施形態について説明する。
【００５９】
図７は、本発明の第３実施形態に係る転写装置５０における転写ベルトテンションローラ５７の正面図である。図８は、本発明の第３実施形態に係る転写装置５０における転写ベルトテンションローラ５７のＡ−Ａ断面図である。
【００６０】
図８（Ａ）は、図７における転写ベルトテンションローラ５７のＡ−Ａ断面の斜視図である。図８（Ｂ）は、図７における転写ベルトテンションローラ５７のＡ−Ａ断面図である。本実施形態では、転写ベルトテンションローラ５７の長手方向の端面よりも内側に内リブ５７１の長手方向の端面を位置させている。また、軸受５７３の長手方向の端面が転写ベルトテンションローラ５７の長手方向の端面と同一面上にある。
【００６１】
この構成では、転写ベルトテンションローラ５７の長手方向の端面まで軸受５７３が延びているため、第１実施形態の転写ベルトテンションローラ５７よりも、回転軸と軸受５７３の接触面積が大きい。したがって、本実施形態の転写ベルトテンションローラ５７は、外力に対する安定性が大きい。
【００６２】
第１実施形態〜第３実施形態では、転写ベルトテンションローラ５７が中空ローラである場合について説明したが、これに限られるものではない。転写ベルト駆動ローラ５６が中空ローラであって、第１実施形態〜第３実施形態の構成を備える中空ローラであると好ましい。転写ベルト駆動ローラ５６は、転写ベルト５５を引っ張る機能を有するため、他の張架ローラに比べて、内リブ５７１と蛇行防止リブ５５０が接触しやすいからである。
【００６３】
また、転写ベルト駆動ローラ５６および転写ベルトテンションローラ５７が中空ローラであって、第１実施形態〜第３実施形態の構成を備える中空ローラであるとさらに好ましい。中空ローラが１つの場合よりも、転写装置５０全体の軽量化がさらに図れるため、シートジャム時において、転写装置５０を容易に移動させることができるからである。
【００６４】
さらに、転写ベルト５５を張架する全てのローラが中空ローラであって、第１実施形態〜第３実施形態の構成を備える中空ローラであると最も好ましい。蛇行防止リブ５５０は、全ての張架ローラにおける内リブ５７１と接触するおそれがないため、蛇行防止リブ５５０が削れる問題や、蛇行防止リブ５５０が張架ローラに乗りあがってしまう問題が発生することがない。
【００６５】
最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６６】
１１−感光体ドラム
１２−感光体ドラム
１３−感光体ドラム
１４−感光体ドラム
５０−転写装置
５５−転写ベルト
５６−転写ベルト駆動ローラ
５７−転写ベルトテンションローラ
１００−画像形成装置
５５０−蛇行防止リブ
５７１−内リブ
５７３−軸受
５７４−内周面
【図１】
0005130327.tif 000002
【図２】
0005130327.tif 000003
【図３】
0005130327.tif 000004
【図４】
0005130327.tif 000005
【図５】
0005130327.tif 000006
【図６】
0005130327.tif 000007
【図７】
0005130327.tif 000008
【図８】
0005130327.tif 000009